تجزیه و تحلیل رفتار دینامیکی پرتابه پرسرعت سوپرکاویتاسیون، مبتنی بر داده‌های یک پژوهش آزمایشگاهی

در مقاله حاضر، با استفاده از اطلاعات یک پژوهش آزمایشگاهی انجام شده قبلی، نیروها و ممان وارده بر یک پرتابه سوپرکاویتاسیون استخراج و مورد ارزیابی قرار گرفته است. به جرات می‌توان این آزمایش را با توجه به سرعت بالای پرتابه و تکنیک تصویرنگاری، از نمونه‌های کم نظیر، در شمار آورد. در آزمایش پیش گفته، پرتابه بعد از خروج از پرتاب‌گر و پیمایش مسیری کوتاه در هوا، با زاویه‌ای اندک نسبت به سطح آزاد سیال (آب)، بدان ورود می‌یابد. با توجه به در اختیار بودن فیلم ‌سرعت بالای این آزمایش و به کمک تکنیک‌های پردازش تصویر انجام شده، در ابتدا، مقادیر سرعت و شتاب پرتابه در هر لحظه از زمان، استخراج گردید. در مرحله بعد، نیروها، ممان و متعاقب آن ضرایب هیدرودینامیکی وارده بر پرتابه، حاصل گردید. نتایج برازش اطلاعات در این پژوهش نشان می‌‌دهد، مقدار ضریب درگ (c_d) با پیش‌بینی‌های موجود همخوانی نسبی دارد اما نتایج مرتبط با مقادیر ضرایب برآ و گشتاور پیچشی (c_l و c_m)، حاوی اطلاعات کم نظیری است که سبب تغییر برخی از فرضیات قبلی موجود در ادبیات پرتابه‌های سوپرکاویتاسیونی خواهد شد. پژوهش حاضر همچنین اطلاعات سودمندی در ارتباط با نحوه‌ی تغییرات سرعت زاویه‌ای پرتابه، ارائه می‌نماید که در موضوع بررسی رفتار پایداری این وسایل کاربرد دارد.

Analysis of a HighSpeed Underwater Supercavitating Projectile Dynamics, Based on an Experiment

In this article, we extracted the forces and moment of a supercavtation projectile according to the former experimental work that is exist within literature. regards to the projectile highspeed and the illustration technique, it's safe to say that this experiment is one of the most attractive examples which is exists in the literature. In this test, projectile after leaving the launcher and moving a short path in the air, enters at a low angle to the free surface of the fluid (water). Due to the availability of the experiment test multimedia and thank to the image processing techniques in this paper, speed and acceleration values of the projectile were extracted. In the next step, forces, moments and hydrodynamic coefficients of the projectile were evaluated. The results in this study show that the value of the drag coefficient (C_D) are in good agreement with existing predictions, but the results related to the values of the lift and moment coefficients (C_L and C_M), contain new and important information in which it will change some of the former assumptions in the literature. The present study also provides useful information about projectile angular velocity which is used in the study of the stability of motion of such devices